Escoamento de Líquido na esteira de uma bolha de taylor EM974 - Métodos Computacionais em Engenharia Térmica e Ambiental Escoamento de Líquido na esteira de uma bolha de taylor GRUPO 3 Alunos: Gabriel Fávaro Paulo Portilho

Conteúdo Introdução Método Numérico: Condições de Contorno; Resultados Numéricos; Cálculo do Comprimento da Esteira; Análise da variação do Comprimento da Esteira; Conclusões. Esta é outra opção para um slide de Visão Geral usando transições.

Introdução

Escoamento Gás-Líquido Presença de duas fases em uma tubulação. Orientação do tubo: vertical, inclinado e horizontal. Aplicações na indústria: extração de petróleo; trocadores de calor; caldeiras; processos químicos. Forneça uma breve visão geral da apresentação. Descreva o foco principal da apresentação e por que ela é importante. Introduza cada um dos principais tópicos. Para fornecer um roteiro para o público, você pode repita este slide de Visão Geral por toda a apresentação, realçando o tópico específico que você discutirá em seguida.

Padrões de Gás-Líquido em um Escoamento Vertical Classificação de Taitel et. al. (1980): Bolhas (1); Pistões (2); Agitante (3); Anular (4). Forneça uma breve visão geral da apresentação. Descreva o foco principal da apresentação e por que ela é importante. Introduza cada um dos principais tópicos. Para fornecer um roteiro para o público, você pode repita este slide de Visão Geral por toda a apresentação, realçando o tópico específico que você discutirá em seguida. (1) (2) (3) (4)

Escoamento Pistonado (slug flow) Bolha de Taylor. Filme de Líquido. Pistão de Líquido. Velocidades características. Linhas de Corrente: Referencial Estacionário (A); Referencial com vel. Uniforme (B). Perfil de Velocidade de Moissis et. al. (1962). Forneça uma breve visão geral da apresentação. Descreva o foco principal da apresentação e por que ela é importante. Introduza cada um dos principais tópicos. Para fornecer um roteiro para o público, você pode repita este slide de Visão Geral por toda a apresentação, realçando o tópico específico que você discutirá em seguida.

Método Numérico

Domínio Utilizado Objetivos: O domínio: Simular a esteira da bolha no pistão de líquido. O domínio: Dimensões: axial (8D) e radial (D/2); Inlet: velocidade (Ut+Uf); Parede: velocidade (Ut); Outlet: pressão atmosférica; Modelo de Turbulência: KE Low-Reynolds.

Método Numérico Condições de contorno

Parâmetros de Entrada Diâmetros: 26, 50 e 75 mm. Velocidades de Mistura (J): 1, 2 e 3 m/s.

Cálculo da Espessura do Filme (δ) Cálculo de Ut: Cálculo de Uf: (Brotz) (Balanço de Massa)

Cálculo da Espessura do Filme (δ) Frações de Vazio: Espessura do Filme:

Método Numérico Resultados numéricos

Convenções Velocidades: W (direção Z) e V (direção Y). W1 e V1: referencial móvel. W2 e V2: referencial estacionário. Simulação para exemplo: D=75 mm e J=3 m/s.

Gráficos de Contorno W1 e V1

Perfis de Velocidade: Referencial estacionário Axial (W2) Radial (V2)

Verificação da Convergência  

Verificação da Convergência Valor normalizado da distância a parede, Y+. Y+ < 5

Cálculo da Região da Esteira Método Numérico Cálculo da Região da Esteira

A região da Esteira Nomenclatura: Lw: comprimento da esteira; Ld: comprimento da região desenvolvida.

A região da Esteira Critério: Velocidade apresentar variação de 2% em relação a velocidade no OUTLET no centro do tubo (r/R=0).

Análise da Variação do Comprimento Método Numérico Análise da Variação do Comprimento Da Esteira

Tabela de Resultados

Influência de Reynolds da Mistura

Influência de Reynolds do Filme 75 mm 26 mm 50 mm

Influência da Espessura do Filme(δ)

Conclusões Variação de Lw/D menor que literatura: Moissis et. al. (1962): 8D; Pinto (2006): 12,5D; Presente Trabalho: 3,5D a 5D. Sugestão para próximos trabalhos: Maior número de simulações para avaliar melhor os parâmetros adimensionais.

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